ปีนี้ดวงอาทิตย์มีกิจกรรมบนพื้นผิวมากที่สุดในรอบ 11 ปี ซึ่งนี่เป็นโอกาสที่ดีที่สุดช่วงเวลาหนึ่งในการศึกษาว่าผลกระทบของ “พายุสุริยะ” บนพื้นผิว “ดาวอังคาร” เป็นอย่างไร และจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพระยะยาวของ “นักบินอวกาศ” อย่างไรบ้าง

ภาพถ่ายการปลดปล่อยโคโรนาของดวงอาทิตย์ ภาพถ่ายจากยาน SDO

วัฏจักรของดวงอาทิตย์มีคาบเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 11 ปี ในแต่ละรอบจะมีการเปลี่ยนแปลงจำนวนจุดดำบนดวงอาทิตย์ (Sunspot) ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกถึงกิจกรรมของดวงอาทิตย์ ลักษณะของวัฏจักรดวงอาทิตย์นั้นจะแบ่งออกเป็นสองช่วงคือช่วงกิจกรรมบนพื้นผิวสูง (Solar Maximum) และช่วงกิจกรรมบนพื้นผิวต่ำ (Solar Minimum) ซึ่งดวงอาทิตย์ของเรากำลังเข้าสู่ช่วงกิจกรรมบนพื้นผิวสูงอีกครั้ง ในครั้งนี้จะเกิดช่วงเวลาตั้งแต่ปี 2024–2026 ซึ่งจะเป็นช่วงที่เราจะได้พบกับผลกระทบจากกิจกรรมบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เช่น พายุสุริยะ

พายุสุริยะนั้นไม่ได้ส่งผลอะไรกับชีวิตของมนุษย์บนโลกเนื่องจากว่าโลกของเรามีชั้นบรรยากาศและสนามแม่เหล็กที่ป้องกันรังสีพลังงานสูงต่าง ๆ แต่สำหรับนักบินอวกาศที่ดำรงชีวิตอยู่ภายในอวกาศ รังสีจากพายุสุริยะนั้นจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดเซลล์มะเร็งในร่างกาย

หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของมนุษยชาติคือการออกเดินทางเพื่อไปยังดาวอังคาร แต่เนื่องจากดาวอังคารสูญเสียสนามแม่เหล็กไปนานแล้ว ทำให้การปฏิบัติภารกิจบนดาวอังคารนั้นมีความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งมากขึ้นในช่วงที่มีพายุสุริยะ ดังนั้นนี่จึงเป็นโอกาสอันดีที่ตอนนี้ NASA มียานสำรวจดาวอังคารทั้งบนพื้นผิวและบนวงโคจรเตรียมพร้อมสำหรับการสำรวจผลกระทบของพายุสุริยะบนดาวอังคาร

ภาพวาดยาน MAVEN โคจรรอบดาวอังคาร

ในการสำรวจในครั้งนี้ NASA ได้วางแผนใช้ยานสำรวจดาวอังคารทั้งหมดสองลำด้วยกัน ยานลำแรกคือยาน Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) ที่โคจรรอบดาวอังคาร และอีกลำคือยาน คิวริออซิตี (Curiosity) หุ่นยนต์หกล้อที่ยังปฏิบัติการบนดาวอังคารมาร่วม 13 ปีแล้ว

ยาน MAVEN นั้นจะได้รับภารกิจในการสังเกตการณ์ปริมาณรังสี อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ จากวงโคจรของดาวอังคาร เมื่อรังสีเดินทางมาถึงดาวอังคาร มันจะตกปะทะกับชั้นบรรยากาศอันเบาบางของดาวอังคารก่อนที่จะพุ่งชนกับพื้นผิว ซึ่งชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นเบาบางกว่าโลก 100 เท่า นั่นหมายความว่าปริมาณรังสีที่ตกกระทบพื้นผิวของดาวอังคารจะมากกว่าบนโลกมหาศาล ส่วนหุ่นยนต์ Curiosity บนดาวอังคารนั้นจะทำหน้าที่ศึกษาปริมาณรังสีบนพื้นผิวของดาวอังคารและการสลายตัวของโมเลกุลอินทรีย์ภายในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารจากการถูกชนโดยรังสีพลังงานสูง ซึ่งจะช่วยทำให้นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ประเมินปริมาณรังสีบนพื้นผิวและจะหาหนทางในการป้องกันนักบินอวกาศบนพื้นผิวจากรังสีได้อย่างไรบ้าง

ภาพถ่ายเครื่องมือ RAD ที่ใช้วัดปริมาณรังสีบนพื้นผิวดาวอังคารของหุ่นยนต์ Curiosity

นอกจากที่จะเก็บข้อมูลปริมาณรังสีบนดาวอังคารเพื่อความปลอดภัยของนักบินอวกาศแล้ว การศึกษาปริมาณรังสีในช่วงกิจกรรมบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์สูงยังอาจช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมบนดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อนได้ว่าเหตุใดดาวอังคารจึงเปลี่ยนแปลงสภาพจากดาวเคราะห์ที่อุดมสมบูรณ์เป็นดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งเช่นทุกวันนี้

แม้ว่าทุกวันนี้ดาวอังคารจะเหลือน้ำอยู่บนพื้นผิวเพียงเล็กน้อย ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในสถานะน้ำแข็งใต้ดินที่ขั้วใต้ของดาวอังคาร แต่ยังมีบางส่วนที่ระเหิดออกมาเป็นไอน้ำปะปนในชั้นบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าพายุฝุ่นที่เกิดขึ้นเป็นประจำในช่วงฤดูหนาวของดาวอังคารนั้นทำให้เกิดการระเหิดของน้ำแข็งใต้ผืนดินและผลักไอน้ำให้ลอยขึ้นยังชั้นบรรยากาศระดับสูงและผลักไอน้ำเหล่านั้นให้หลุดออกจากชั้นบรรยากาศผ่านลมพายุสุริยะหรือไม่

หากช่วงที่พายุฝุ่นบนดาวอังคารนั้นเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เกิดพายุสุริยะพัดเข้ามาในทิศทางเดียวกับดาวอังคาร และช่วงเวลาที่เกิดกิจกรรมบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ในช่วงมากที่สุดในปี 2025 นั้นจะตรงกับช่วงที่ดาวอังคารนั้นเข้าสู่ฤดูพายุฝุ่นพอดิบดี นับเป็นโอกาสเหมาะในการตรวจสอบสมมติฐานที่เราได้ตั้งไว้

และเราอาจจะเข้าใกล้คำตอบมากขึ้นว่าทำไมครั้งหนึ่งดาวอังคารที่เคยอุดมสมบูรณ์ถึงกลายสภาพเป็นดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งผ่านการศึกษาพายุสุริยะที่กำลังจะมาถึงในอีกไม่กี่เดือนนี้

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

NASA ศึกษาผลกระทบของ “พายุสุริยะ” เพื่อความปลอดภัยของ “นักบินอวกาศ” ในโครงการสำรวจดาวอังคาร